磁珠的原理和选型
芒果硬件 2025-04-02

磁珠(Ferrite Bead):全称为铁氧体磁珠,主要材料为铁氧体。它的等效电路如下图由电感 L 和串联电路电阻 R(等效直流阻抗+等效交流阻抗)和寄生电容C组成。当导线穿过铁氧体磁芯时,铁氧体对低频电流衰减作用较弱,而对高频率的电流会产生较大衰减作用。

老规矩先上图(等效模型图&阻抗频率曲线):



R1(等效直流电阻(DCR)这个值一般很小是mΩ级别的。一般交流阻抗越大,滤除噪声的效果越好,但是当交流阻抗越大的时候,等效直流电阻也会变大,会带来热问题和效率问题。R2(交流电阻阻抗):磁珠表现为阻性时的峰值阻抗,这个值是图2的自谐振频率点的阻抗值减去R1的值。但一般R1较小,我们也可以近似将R2理解为交流电阻阻抗。L为磁珠电感,C为磁珠寄生电容。磁珠的交叉频率是一个关键参数(如图2)。在交叉频率(25MHZ)以下,磁珠主要呈现感性特性,对低频噪声(25MHZ以下)的吸收能力相对较弱。在交叉频率(25MHZ)以上,磁珠主要呈现电阻性特性。一直到自谐振频率(110M)之前,也就最高点,这个时候磁珠呈阻性,能够最有效的将噪声通过热能转化出去。因此,在选择磁珠时,我们要让工作频率低于自谐振频率,以确保磁珠能够有效地滤波。

因此从上面的分析我们可以知道对于对磁珠的选型下面几点需要注意:

1)DCR(直流电阻)的大小。一般磁珠放大电源端,直流电阻过大,可能会带来效率问题。

2)噪声的频率要大于交叉频率(方便吸收噪声),信号的频率小于交叉频率,(防止信号被吸收衰减)。

3)额定电流这个很容易理解,和电感一样都应该考虑直流偏置特性。










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